Visão Geral do Produto
Definição Funcional
Os transformadores de corrente de sequência zero com núcleo partido da série LKZB-0.5 (LBD-LCT) são dispositivos eletromagnéticos de proteção de precisão projetados para detecção de corrente residual (de sequência zero) e proteção contra falhas à terra em sistemas de cabos de média tensão em corrente alternada. Baseado na indução eletromagnética, o transformador monitora a soma vetorial das correntes trifásicas (componente de sequência zero) para indicar degradação de isolamento, vazamento ou condições de falha à terra.
Especificações Principais
| Item | Especificação (conforme pedido / placa de identificação) |
|---|---|
| Classe de tensão do sistema | Classe 6–35 kV (aplicações em terminações de cabo / gabinetes de terminação) |
| Frequência nominal | 50 Hz ou 60 Hz |
| Corrente secundária nominal | 1 A |
| Classe de exatidão | 10P10 (núcleo de proteção) |
| Carga nominal | 1–5 VA (conforme especificação) |
| Fator de potência da carga | cosφ = 0,8 (atrasado), salvo indicação em contrário |
| Diâmetro do orifício do núcleo | φ60 / φ80 / φ100 / φ150 / φ180 mm (personalizável até 240 mm) |
| Nível de isolamento | Isolamento secundário 3 kV CA (1 min) — isolamento primário fornecido pelo sistema de isolamento do cabo |
| Tipo de instalação | Estrutura com núcleo partido (abertura) com fixação por parafusos |
| Normas aplicáveis | IEC 61869-1 / IEC 61869-2; GB 1208-1997; DL/T 856-2004 (e outras normas aplicáveis ao projeto) |
| Certificação | Qualificado pelo Centro de Inspeção e Testes de Qualidade de Equipamentos de Automação Elétrica |
Apresentação do Produto
Princípio de Funcionamento
Operando conforme a lei de Faraday da indução eletromagnética, o transformador de corrente de sequência zero utiliza um núcleo magnético toroidal, com todos os três condutores de fase passando pelo orifício central. Em condições equilibradas trifásicas, a soma vetorial das correntes é aproximadamente zero e não é produzido fluxo magnético efetivo. Durante uma falha à terra ou ruptura do isolamento, a corrente residual (de sequência zero) gera fluxo magnético no núcleo e induz um sinal secundário proporcional para acionar relés de proteção e dispositivos de monitoramento.
Posição de Aplicação no Sistema
- Proteção contra Falhas à Terra em Cabos: Sistemas de cabos elétricos de 6–35 kV
- Sistemas de Proteção por Relés: Detecção de sobrecorrente de sequência zero e falhas à terra
- Monitoramento de Sistemas de Aterramento: Sistemas aterrados diretamente, não aterrados, aterrados com alta resistência, aterrados com baixa resistência e sistemas aterrados com bobina de supressão de arco
- Distribuição Industrial de Energia: Indústrias de energia elétrica, metalurgia, mineração de carvão, ferrovias, petróleo, química e materiais de construção
Visão Geral Estrutural
A construção com núcleo partido, com carcaça em plástico ABS de engenharia e encapsulamento em resina epóxi, proporciona desempenho estável de isolamento, resistência à umidade e resistência mecânica. O mecanismo de abertura permite a instalação sem desconexão do cabo, facilitando adaptações e manutenção em gabinetes de terminação de cabos. O design em duas peças com fixação por parafusos garante fechamento mecânico seguro e acoplamento magnético consistente para operação contínua de proteção.
Designação do Modelo
Explicação do Código do Modelo
- L — Transformador de corrente (TC)
- K — Aplicação em proteção (proteção de sequência zero)
- Z — Isolamento em resina fundida (epóxi), estrutura fechada
- B — Construção com núcleo partido (abertura / tipo braçadeira)
- 0.5 — Designação da classe de isolamento do lado secundário (conforme especificado)
- LBD-LCT — Código de série indicando transformador de proteção de sequência zero com núcleo partido
Variantes Estruturais
A série LKZB-0.5 está disponível em configurações de carcaça circular e retangular (quadrada) para acomodar diferentes ambientes de instalação de cabos e restrições de espaço. Ambas as variantes oferecem desempenho elétrico equivalente quando especificadas com a mesma relação de corrente, classe de exatidão, carga e diâmetro do orifício. A escolha entre carcaça circular ou retangular baseia-se na folga de instalação, geometria do arranjo dos cabos e layout do gabinete.
Condições de Serviço
Os transformadores de corrente de sequência zero da série LKZB-0.5 (LBD-LCT) são projetados para operação interna sob condições normais de serviço em sistemas de cabos de média tensão.
- Ambiente de instalação: Instalação exclusivamente interna (gabinetes de terminação de cabos, painéis de distribuição)
- Altitude: Não superior a 1000 m acima do nível do mar (altitudes superiores devem ser especificadas para confirmação técnica)
- Temperatura ambiente: −5 °C a +40 °C
- Umidade relativa: Média diária ≤ 95%, média mensal ≤ 90% (referência a +20 °C)
- Condições ambientais: Livre de gases ou vapores corrosivos; livre de meios explosivos ou inflamáveis; sem vibração severa, choque mecânico ou impacto; adequado para ambientes normais de instalação interna de cabos
Construção
Projeto Construtivo
- Estrutura: Tipo com núcleo partido (abertura / tipo braçadeira) para instalação em cabos
- Carcaça: Plástico ABS de engenharia com alta resistência mecânica e propriedades de isolamento
- Isolamento: Encapsulamento em resina epóxi do núcleo magnético e do enrolamento secundário
- Núcleo: Núcleo magnético toroidal otimizado para detecção de corrente residual
- Mecanismo de fechamento: Construção em duas peças com fixação por parafusos para fechamento seguro
- Fixação: Dois furos de fixação na base para instalação segura
O encapsulamento em resina epóxi proporciona propriedades estáveis de isolamento e resistência à umidade, contaminação e envelhecimento para serviço prolongado em ambientes internos. A estrutura com núcleo partido evita a desconexão do cabo durante a instalação ou substituição.
Especificações do Orifício do Núcleo
Diâmetros padrão do orifício: φ60 mm, φ80 mm, φ100 mm, φ150 mm, φ180 mm. Diâmetros personalizados de orifício até φ240 mm estão disponíveis mediante solicitação. O orifício selecionado deve acomodar todos os condutores trifásicos com folga adequada para o isolamento do cabo e tolerâncias de instalação.
Enrolamentos & Marcação dos Terminais
- Primário: Condutores do cabo passando pelo orifício central (sem conexão galvânica)
- Terminais secundários: K1 / K2
A marcação dos terminais segue as convenções padrão para TCs de sequência zero. Em condições trifásicas equilibradas, a corrente residual é desprezível. Durante falhas à terra, os terminais secundários K1 e K2 fornecem saída ao relé de proteção. A polaridade correta deve ser observada para garantir a direcionalidade e coordenação adequadas da proteção.
Dados Técnicos
Esta seção fornece dados técnicos orientados à seleção para o transformador de corrente de sequência zero com núcleo partido para uso interno da série LKZB-0.5 (LBD-LCT) em sistemas de cabos CA de classe 6–35 kV (50 Hz ou 60 Hz). Os dados apoiam a seleção preliminar da relação de corrente, classe de exatidão e carga nominal com base nos requisitos do relé de proteção e na prática de aterramento.
Definições: Classe de exatidão 10P10 indica exatidão para proteção com erro composto dentro dos limites especificados até 10× a corrente primária nominal (fator limite de exatidão FLE = 10). Potência nominal (VA) é a carga admissível na corrente secundária nominal. O transformador mede a corrente de sequência zero (residual), isto é, a soma vetorial das correntes trifásicas durante falhas à terra.
Notação: A relação de corrente reflete a faixa esperada de detecção de corrente residual com saída secundária de 1 A. A seleção deve considerar a máxima corrente de falha à terra, a sensibilidade de disparo do relé e a configuração de aterramento do sistema de cabos.
Referência de Dados
| Corrente Primária Nominal (A) |
Classe de Exatidão | Potência Nominal (VA) |
Opções de Diâmetro do Orifício |
|---|---|---|---|
| 50 | 10P10 | 1 | φ60 / φ80 / φ100 / φ150 / φ180 |
| 75 | 10P10 | 1,6 | φ60 / φ80 / φ100 / φ150 / φ180 |
| 100 | 10P10 | 2,5 | φ60 / φ80 / φ100 / φ150 / φ180 |
| 150 | 10P10 | 5 | φ60 / φ80 / φ100 / φ150 / φ180 |
| 200 | 10P10 | 5 | φ60 / φ80 / φ100 / φ150 / φ180 |
| 300 | 10P10 | 5 | φ60 / φ80 / φ100 / φ150 / φ180 |
| 400 | 10P10 | 5 | φ60 / φ80 / φ100 / φ150 / φ180 |
| 600 | 10P10 | 5 | φ60 / φ80 / φ100 / φ150 / φ180 |
Normas & Referências Normativas
| Norma | Título | Aplicação |
|---|---|---|
| IEC 61869-1 | Transformadores Instrumentais – Parte 1: Requisitos Gerais | Requisitos gerais para transformadores instrumentais |
| IEC 61869-2 | Transformadores Instrumentais – Parte 2: Requisitos Adicionais para Transformadores de Corrente | Requisitos técnicos específicos para TCs |
| GB 1208-1997 | Transformadores de Corrente | Norma nacional para TCs quando especificado pelo projeto |
| DL/T 856-2004 | Especificação Técnica para TCs de Proteção e Transformadores de Tensão | Requisitos para transformadores de proteção em sistemas elétricos |
| GB/T 16927.1 | Técnicas de Ensaio em Alta Tensão – Parte 1: Definições Gerais e Requisitos de Ensaio | Requisitos para ensaios dielétricos |
| IEEE C37.60 | Requisitos para Religadores Automáticos de Circuito | Opcional (referência para integração de sistemas de proteção) |
Conformidade com Ensaios de Fábrica
- Ensaios de rotina conforme requisitos IEC/GB aplicáveis (verificação de polaridade/marcação, verificação da relação e verificação da exatidão de proteção na carga especificada)
- Ensaios dielétricos — Resistência dielétrica do isolamento secundário: 3 kV CA por 1 minuto (isolamento primário fornecido pelo sistema de isolamento do cabo)
- Verificação de exatidão na carga nominal e no fator limite de exatidão (10 × In)
- Inspecção visual e dimensional incluindo marcação, folga do orifício e funcionamento do mecanismo de fechamento do núcleo partido
- Ensaios de tipo e especiais conforme exigido pela especificação do projeto ou autoridade certificadora
Instalação & Dimensões
- A construção com núcleo partido permite a instalação em cabos existentes sem desconexão do cabo.
- Posicione as duas metades ao redor do feixe de cabos, com todos os condutores trifásicos passando pelo orifício.
- Mantenha folga adequada entre o isolamento do cabo e as paredes do orifício.
- Una e fixe as duas metades usando os parafusos fornecidos com o torque especificado.
- Fixe o transformador usando os dois furos de montagem para evitar vibração ou movimento.
- Encaminhe a fiação secundária até o relé de proteção com suporte mecânico adequado e alívio de tensão.
Dados Dimensionais
| Modelo | Diâmetro do Orifício φ (mm) |
Largura L (mm) |
Altura H (mm) |
Espessura (mm) |
Especificação do Furo de Fixação |
Distância entre Centros dos Furos de Fixação |
|---|---|---|---|---|---|---|
| LCT-2 | 80 | 210 | 200 | 55 | M × 25 | 110 ± 0,5 |
| LCT-3 | 100 | 260 | 230 | 55 | M × 25 | 110 ± 0,5 |
| LCT-4 | 120 | 260 | 230 | 55 | M × 25 | 110 ± 0,5 |
Desenho Esquemático
Notas de Segurança
- O circuito secundário nunca deve ser deixado em aberto quando o sistema de cabos estiver energizado, pois uma tensão perigosa elevada pode aparecer nos terminais secundários durante condições de falha.
- Durante inspeção ou manutenção, curto-circuite o circuito secundário antes de desconectar relés ou instrumentos.
- Um ponto do circuito secundário deve ser aterrado de forma confiável de acordo com as normas aplicáveis e práticas locais.
- Aperte o mecanismo de fechamento do núcleo partido com o torque especificado nos parafusos para garantir desempenho consistente.
- Todos os trabalhos de instalação e manutenção devem cumprir as regulamentações locais de segurança elétrica e os procedimentos operacionais do sistema de cabos.
- Verifique a polaridade e as conexões dos terminais antes de energizar os circuitos de proteção.
Informações para Pedido
Ao fazer um pedido, especifique a configuração de acordo com os parâmetros do sistema de cabos, método de aterramento, requisitos do relé e especificação do projeto. Os seguintes parâmetros devem ser declarados para confirmação técnica e liberação da produção:
- Corrente primária nominal / relação (por exemplo, 100/1, 200/1)
- Corrente secundária nominal (1 A padrão)
- Classe de exatidão (10P10 para proteção)
- Carga nominal (VA) com base na impedância de entrada do relé e na resistência da fiação
- Diâmetro do orifício do núcleo (φ60 / φ80 / φ100 / φ150 / φ180 ou personalizado)
- Configuração da carcaça (circular ou retangular/quadrada)
Orientação para Seleção: Selecione a corrente primária nominal com base na máxima corrente residual esperada de falha à terra. Confirme que a relação atende aos requisitos de sensibilidade do relé para falhas de alta impedância, evitando saturação na máxima corrente de falha. Verifique se a carga nominal (VA) cobre a impedância do relé mais a resistência da fiação secundária ao longo de todo o percurso. Selecione o tamanho do orifício para acomodar os condutores trifásicos com folga e tolerâncias adequadas. Caso haja requisitos específicos da concessionária/projeto (pontos de verificação, arranjo dos terminais, restrições de montagem, idioma da documentação, certificados), informe-os no momento do pedido para acordo técnico e confirmação final da ficha técnica.